油田监控系统解决方案---华州科技.doc

666666666666油田监控系统解决方案一、前言油田油井大多都分布在各采油场，油井工作状况的监测和控制，一直是采油场一项重要和困难的内容，一般的油井大多为油井巡视员或维修工定期巡回检查，随着油田现代化管理水平的不断提高，早期的巡视员方式已逐渐被油井无人值守系统所代替。同时为了有效的防范非法分子采油集破坏采油设施，有效的保护国有资产，为相关部门提供第一时间的资料，从而有效的打击非法采油者集破坏设施的不法分子，保护国有资产的流失。目前需要对采油厂区进行安装无线视频监控设备，根据油田环境的具体要求，各监控点需要24小时实时监控，监控点要求白天为彩色监控图像，夜间为黑白图像，有镜头变倍，云台控制等功能。还可根据需求进行设置，如监控点的场景平时为静态，一旦有物体闯入场景系统将进行图像自动抓拍，监控中心产生报警联动，为工作人员提供信息。在考虑到根据油田的特殊环境，如果采用传统的有线模拟监控，比较难处理的问题如下：厂区范围大，距离远，最远的可达数公里，这个距离是无法铺设同轴电缆；模拟的视频信号是很容易被电磁信号所干扰的，造成监控质量不良。基于以上原因，我公司提出应用CDMA1X或GPRS无线网络传输方式的解决方案，避免了有线方式所无法解决的问题，全新设计了应用“天目通”无线网络视频服务器为核心设备的解决方案。二、应用无线监控的意义. 随着信息技术的飞速发展和我国国民经济信息化的推进，在现有环境中全面实现信息电子化交换和信息资源共享成为必要。在联网建设中，使用中国联通CDMA1X和中国移动GPRS无线网络产品可以实现无限距离的无线远程通信功能。同时，更具划时代应用意义的便是在无线网络基础上，结合先进的图像压缩技术，和无线宽带网络应用的视频服务器，完成区内的保安监控功能，无线技术的应用是新一代视频监控技术在信息化进程路上的巨大飞跃。它具有充分利用现有网络资源，节约投资，无需布线的特性，是有线网络望尘莫及的。另外，无线产品具有传输距离远、可以在无法布线的困难环境下使用、支持移动侦测监控和多路报警输入功能，以及云台控制和多种接收方式的特点。因此可以使用它来替代传统的视频线缆来构建未来视频监控的信息化网络。三、有线监控和无线监控的比较在许多远程视频监控系统的方案设计中，经常会遇到的问题是如何远程传输现场的模拟视频监视信号。使用同轴电缆传输模拟视频信号，在距离上会受到限制，超过几百米便需要放大中继，因此，常规的视频监视系统只适合在一座建筑物内或一定区域范围内使用。此外，常规系统在一路同轴电缆上只能传输单一视频信号，传输控制信号和话音需要单独敷设电缆。远距离传输视频的可行方法是将模拟视频信号数字化并压缩编码，利用构建的无线数字通讯线路上传输。传统的远程监控系统是基于模拟视频信号传输的模拟监控系统（CCTV），而无线监控系统能有效的解决有线监控系统在传输远程视频上的难题，并且还有许多有线监控系统所不具备的优点，两者的比较如下表中的表一。表一、传统模拟监控（CCTV）系统和无线数字监控系统的比较比较项目有线监控无线监控（应用“天目通”无线网络服务器）系统配置由监视器、硬盘录像机、视频转换器、画面分割器、矩阵控制器等组成。 设备繁琐，可靠性低设备简洁，可靠性高，本身是一台基于CDMA1X或GPRS无线网络的视频服务器系统安装复杂，需要安装调试以上许多设备简单，通上电源，打开电脑即可看施工工期长：根据具体情况而定。极端：只需在监控点安装设备即可资金投入大：距离远以及布线困难时需大量的人力及物力 小：只需1-2个安装人员，无线缆及敷设费用硬件维护困难，无法进行远程检测，需厂方人员到场才能确定原因方便，可在远程进行检测，确定故障原因，如因操作不当，即可解决，如硬件损坏，只需更换网络视频服务器操作要经过很多培训才可操作众多的电器设备友好的用户界面做任何事情只需轻轻一按鼠标管理需多人值守可实现无人值守信息存储多个大容量硬盘存储在操作电脑数据库中传输介质传统同轴电缆，光纤无线网络传输：有中国联通CDMA或中国移动GPRS网络信号的地区即可图像质量扫描线分辨率300线可达到704*576分辨率检索可根据发生时间及摄像机编号检索多级随机检索，可根据场景位置、发生时间，用户名称，摄像机编号等快速找到所需的 图像信息。编辑打印、刻录等功能可对每一帧画面进行各种处理：编辑，转发，打印等警报系统报警后必须有人通知下属自动报警设置，通过手机短信自动通知负责人员软件组成需厂方专用软件 随机赠送软件光盘，用户可随意安装在多个后端主机上系统升级需更换软件或小部分硬件只需下载升级程序安装即可基于以上对比可以看出，采用无线监控系统完全可满足客户的监控需求，比如小区、楼宇、工厂、通信基站设备，电力、油田、旅游风景区监控等。四、监控系统功能需求l l        远程实时监控功能n        远程监控图像与现场监控图像同步，传输画面要求稳定。n        在监控中心，授权用户可以同时查看所有监控现场的监控状态，实时浏览各监控现场的监控画面，可任意组合多个现场画面同时显示，也可以独立显示某一监控现场的监控画面，并可以任意切换到其他监控现场。n        当定位于某一监控现场时，可显示该监控现场多个画面的组合画面，并能从中选择某一监控画面单独放大显示。n        监控画面的捕捉以及存储、编辑、打印、转发等功能。n        各监控点摄像镜头应符合现场实际需要，具有自动光圈和变焦功能，并符合现场环境要求。n        远程操作可以具备云台控制功能，如控制摄像头做出俯仰和转动动作，调整镜头进行变焦变倍等。并具备密码保护功能。l l        录像及回放n        远程录像信息检索、点播等功能，具备录像定位、循环播放、不同速度回放等功能。n        录像计划：可控制录像时间以及预定时段的自动录像，并对存储信息提供检索、点播等功能。l l        报警n        用户在进行远程监控时，如发现问题，可通过电脑或其他方式向监控中心主系统提交报警信息。系统接收到报警信号后，自动运行相关告警程序进行告警，自动弹出警告画面，并以警铃、警灯等方式进行提示。n        前端可接红外探测器，烟雾探测器等多种报警设备，当前端探测器发生报警的同时，自动向负责人手机发送报警信息，主动通知相关部门采取相应及时的措施。五、“天目通”监控系统产品介绍“天目通”产品是一种有线/无线监控设备，可根据用户需求利用Internet实现对各种场合进行监控。“天目通”产品具有网络接入灵活、运行成本低的特点，无需重新布线；用户无论在何地，都可以使用监控电脑（安装“天目通”远程监控终端软件）或移动电话、PDA 收取各监控点的图像。“天目通”系统软件产品用于对单路/多路监控终端实施远程管理和实时监控，可以同时连接Internet和CDMA。采用TCP/IP协议将传送到网络中的MPEG4图像实时显示，保存于数据库中。并提供数据库查询、播放和删除功能，使用户能随时查阅需要的流媒体信息。“天目通”监控系统软件采用数据库，既可采用简单的Microsoft Access,也可采用SQL Server 2000。在局域网或广域网环境下，可以根据实际需要建立不同规模的硬件工作环境。1.1 后端接收电脑的硬件环境配置要求备注CPUP4及以上内存DDR 256M及以上硬盘40G及以上根据用户实际需求而定显卡32M及以上网卡10M及以上光驱4倍速及以上用于软件系统安装显示器17寸（分辨率1024×768）宽带接入上行20K及以上根据用户实际需求而定1.2 软件环境配置要求备注操作系统中文Windows2000数据库Microsoft Access/Microsoft SQL Server接入IP动态/静态公网IP一个1.3、“天目通”监控系统总体架构l l        通过前端摄像机对图像进行采集；l l        通过“天目通”网络视频服务器对前端视频进行计算、压缩并发射；l l        通过CDMA1X或GPRS无线网络进行视频信号的传输；l l        通过后端系统软件进行集中控制和管理；l l        通过监控客户端软件进行视频实时监控和云台控制；l l         通过监控电脑进行录像管理及录像回放；六、系统设计目标在进行监控系统设计的时候，依照贵单位对该系统的基本需求，本着架构合理、安全可靠、产品主流、低成本、低维护量作为出发点，并依此为贵公司提供先进、安全、可靠、高效的系统解决方案。架构合理： 就是要采用先进合理的技术来架构系统，使整个系统安全平稳的运行，并具备未来良好的扩展条件。稳定性和安全性：这是贵公司最关心的问题，只有稳定运行的系统，才能确保贵公司监控系统平稳运行。系统的技术先进性是系统高性能的保证和基础，同时可有效地减少使用人员和系统维护人员的麻烦。良好的可扩展性则是为了用户的发展考虑。随着贵公司安防系统应用时间的增长，未来对安防系统的要求会更高。可扩展性保证当用户有更多的要求时，引入的新设备可以顺利地与本次配备的设备共同工作，进一步扩展与提高系统的性能。产品主流：系统是否采用当今主流产品，关系到系统的整体质量和未来能否得到良好技术支持.在设备选型时，我们将主要依据贵公司提出的具体需求，同时考虑产品厂家的技术先进性，产品是否为主流产品，原厂商的产品技术资料的完整性，原厂商的技术支持力量和产品制造公司的发展前景。所有这些是保证用户得到良好技术支持的条件，也是保障用户投资的基本条件。低成本低维护量： 指力争有良好的性能价格比，所采用的产品应是简单，易操作，易维护，高可靠度的。系统是否具有优良的性能价格比是判断一个系统优劣条件的重要依据。系统的易操作和易维护性是保证非专业人员使用好一个系统的条件。高可靠度是保障系统运行的基本要求，也是易维护性的保障。我司将本着上述设计原则，来进行贵公司监控系统的设计。并将严格按照国际惯例并结合本公司产品的技术实力与工程经验，进行贵单位监控系统整个工程的安装、测试以及验收，完工时将同时提交与工程相关的每个设备的安装使用手册、及系统的各种图表等各项文档资料，还将根据用户的实际需求提出技术培训和有偿服务的建议。 七、系统设计原则、依据7.1 设计原则本设计以行业标准作为设计依据，结合油田的具体情况，用最佳设计方案体现最高的性能价格比，是本方案设计的指导思想，也是本方案设计的基本出发点和追求的目标。根据油田各油井的总体分布图，并充分考虑现场实际情况，前端设计采用高清晰度彩色摄像机，由抗干扰高屏蔽同轴电缆传输给“天目通”无线网络视频服务器，利用CDMA1X或GPRS无线网络传输到后端监控电脑,保证视频信号和控制信号的准确传输；还可采用电视墙实时显示监控系统信息。a、 先进性：在投资费用许可的情况下，系统采用当今先进的技术和设备，一方面能反映系统所具有的先进水平，另一方面又使系统具有强大的发展潜力，以便该系统在尽可能的时间内与社会发展相适应。b、 可靠性：系统最重要的就是可靠性，系统一旦瘫痪的后果将是难以想象的，因此系统必须可靠地、能连续地运行，系统设计时在成本接受的条件下，从系统结构、设备选择、产品供应商的技术服务及维修响应能力等各方面均应严格要求，使得故障发生的可能性尽可能少。即便是出现故障时，影响面也要尽可能小。c、 安全性：对于安全防范系统，其本身的安全性能不可忽视，系统设计时，必须采取多种手段防止本系统各种形式与途径的非法破坏。d、 可扩充性：系统设计时应充分考虑今后的发展需要，系统应具有预备容量的扩充与升级换代的可能。e、 规范性：由于本系统是一个严格的综合性系统，在系统的设计与施工过程中应参考各方面的标准与规范，严格遵从各项技术规定，做好系统的标准化设计与施工。7.2总体设计方案1 抽油井井口监控共有抽油井若干口，以后视实际需求还可扩展。要求达到以下功能：· 自动监测抽油机工作电压、电流，实现过压、欠压、过流、欠流、缺相的自动保护； · 实时监测井口油压、套压、温度； · 实时监控手动和远程遥控抽油机的启停； · 实时监控抽油机间抽控制。 2 计量站监控计量站若干个，以后视实际需求可扩展。要求达到以下功能：· 实时监控自动倒井、自动计量； · 实时监控分离器液位、压力和温度，实现液位、压力越限的自动保护； · 实时监控集油管汇的压力、温度。 3 中控室监控设中控室1座，可实现控制全部油井。要求达到以下功能：· 实时监控显示远程现场RTU的测控信息；7.3系统组成1、摄像部分摄像部分一般安装在监视现场,它一般包括摄像机、镜头、防护罩、支架和云台等。它的作用是对监视区域进行摄像并将其转换成电信号。2、报警部分 报警部分可连接多种报警接入探测器：红外双鉴探测器、烟雾感应探测器、玻璃破碎感应器、煤气泄漏探测器、按钮以及多路输出报警：警号、警灯等。3、图像和控制信号传输部分 以“天目通”无线网络视频服务器为核心设备，前端摄像机通过同轴电缆与服务器进行连接，视频图像在服务器内进行压缩、编码、并通过天线将视频图像及控制、报警信号发送到网络上。 传输部分为无线CDMA1X或GPRS宽带网络传输4、图像控制存储部分 监控中心机房安装监控主机，可采用单台电脑或多台监视器作为电视墙。后端通过Internet网络进行接收，图像资料系统采用存储在控制电脑硬盘数据库中。设计整个监控系统可以连续保存录像资料1个月，监控系统支持录像与回放全双工工作。八、系统选型和配置说明1、“天目通”无线网络视频服务器SV-01C-F 主要功能和技术参数操作系统实时操作系统（RTOS）传输网络CDMA网络 GPRS网络视频输入1-4路视频信号输入图像压缩MPEG 4压缩方式视频显示1,4,9,16画面显示和多画面循环切换功能画面存储后端实时存储,前端选配存储卡图像分辨率704*576 352*288 176*144画面质量多档次可调操作界面图形化操作界面和后端管理软件图像移动侦测灵敏度设置和侦测触发报警录像回放具备多种回放模式,可根据时间,编号,用户名随意查询报警联动功能4路外部报警输入,1路报警输出,具备动态监测报警功能云台控制接口通过支持RS485通讯的云台解码器,可扩展多种解码器协议管理方式采用两级用户管理,密码方式确保合法用户方可登陆图像管理可进行编辑,打印,删除,转发等功能电源DC12V功耗5W2、低照度一体化摄像机 SCC-C4201P三星低照度一体化摄像机，内置22倍光学变焦及10倍电子放大变焦镜头，DSP数字信号处理，带画中画功能。技术规格：² 扫描系统：PAL标准：625行，每秒25帧² 摄像元件：Interline Transfer Super HAD CCD² 图像大小：1/4英寸（约3.6*2.7毫米）² 像素：795（H）*596（V）所有像素752（H）*582（V）有效像素² 图像结构：无几何扭曲、失真现象² 同步系统：内同步² 交叉（交错）扫描：2：1交叉² 分辨率：水平：480线，垂直：350线² 视频输出幅度：VBS1.0Vp-p,(75欧姆，复合视频信号)² 信噪比（S/N）：大于48分贝² 最低照度：0.02Lux(感光度增至128倍)² Y校正（伽玛）：0.45² 镜头：22倍光学变焦（Zoom），10倍电子变焦；（焦距=3.6-79.2毫米）；F值（广角镜：1.6,远摄镜：3.8）² 控制（屏幕显示菜单）：摄像机ID：开（12字符，位置设定）/关；光圈：自动/手动；快门：（1/100-1/100000秒）/关/自动/（x2-x128）FIX/(x2-x128);镜头控制：摄像机/遥控；白平衡：自动追踪白平衡/自动白平衡控制/手动（3200K预置，5600K预置，R/B增益校正）；自动变焦：自动/手动/一次触发；预设：128；退出：结束/储存/预设；背光补偿：开（预设或面积设定）/关；自动增益：开（Leve1控制）/关；Leve1控制：H-DTL,V-DTL Leve1控制；视频控制：视频+/-（正/负），伽玛：（0.45/1）² 输入/输出插座：视频输出：BNC（后面）；电源：2-针终端头（后面）；控制：RS-485或普通云镜控制器² 环境条件：操作温度：14度-122度F（-10度-50度）；湿度：90%RH以内。² 电源指示灯：发光二极管（后面）² 电源要求：12伏特直流，1A，稳压电流² 耗电量：约6瓦特² 尺寸（宽*高*深）60.5*59.5*104.5毫米² 重量：约350克。欲了解更多相关信息或订购请访问武汉华州科技官方网站 或者直接点击安防系统进入